微空心阴极放电是一种新型的放电形式，一般由任意形状的阳极和两个相互平行的阴极构成。它通过缩小空心阴极的尺寸到微米量级实现高气压甚至大气压放电，能够在很低的维持电压下产生高浓度的高能电子、强烈的阴极溅射、强烈的准分子辐射和大量的紫外光谱，在材料表面改性、薄膜沉积、杀菌消毒、等离子体显示、微型直流准分子激光器和电热式微推力器等领域应用广泛。　　 高气压微放电产生的微等离子体由于放电体积小，等离子体密度高，对实验诊断仪器的尺寸和精度要求很高，常规的等离子体诊断技术不容易实施，数值仿真成为研究放电演变规律的重要方法。常用的仿真模型包括蒙特卡罗模型、流体模型、动力学模型、等效电路模型以及它们的混合模型。　　 本文选用OOPIC Pro粒子模拟软件研究了空心阴极类结构的初始放电过程和扩展放电过程:首先再现空心阴极鞘层的形成过程和空心阴极效应的建立过程，说明空心阴极效应的形成是虚阳极移动和扩展的结果;然后再现等离子体区在微薄空心阴极外部的扩展过程，说明放电产生的等离子体可能扩散到阴极外部空间，微空心阴极放电的边界主导效应比空心阴极放电更明显。　　 采用C语言编程实现三维系综蒙特卡罗模型，研究了当气体压强和外加电压保持不变时，不同阴极孔径对氩气微空心阴极放电的影响，结果发现导致对阴极内部放电增强的是负辉区的重叠和电子的振荡，阴极孔径大小是影响微空心阴极放电中空心阴极效应发生程度的关键因素之一。在微空心阴极放电系统中加入外部磁场后，对阴极方向上的电子密度分布变化不大，轴向和侧向上的电子漂移范围减小，电子能量向低能方向移动，但是外加磁场对高气压微空心阴极放电的影响整体上不如对低气压放电的影响明显。　　 蒙特卡罗模型最主要的缺点是需要预先设定电场，而实际放电系统中的电场是随时间不断变化的，因此本文在系综蒙特卡罗模型的基础上加入泊松方程，建立了可以求解时变电场的自洽蒙特卡罗模型，既能够完整地记录带电粒子的位置和能量，又能够实现自洽电场随时间的变化。并使用该模型对矩形微空心阴极放电的初始放电过程进行仿真和验证，仿真结果表明微空心阴极放电的初始放电过程也满足虚阳极移动理论。